Embalagens Ativas na Conservação de Alimentos

Prévia do material em texto

Conservação pelo 
Uso de Embalagens 
Ativas
Professora Patrícia Beltrão Lessa Constant
http://images.google.com.br/imgres?imgurl=http://www.afcal.pt/_gfx/Bottom_Pak.gif&imgrefurl=http://www.afcal.pt/afcal_associados.php&h=149&w=97&sz=3&hl=pt-BR&start=24&um=1&tbnid=ifAyF8ce6hCV6M:&tbnh=95&tbnw=62&prev=/images%3Fq%3D%2522Embalagens%2Bpara%2BAlimentos%2522%2B%26start%3D20%26ndsp%3D20%26svnum%3D10%26um%3D1%26hl%3Dpt-BR%26sa%3DN
•Tradicionalmente, as embalagens para alimentos têm sido planejadas
para proteger o produto.
•Um dos seus principais requisitos é a não interação com o alimento
acondicionado, funcionando como uma barreira entre o alimento e o
ambiente.
•EMBALAGENS ATIVAS, entretanto, apresentam interações desejáveis
com o produto aumentando ou monitorando sua vida de prateleira.
• Definição: “ embalagem ativa como aquela que exerce algum outro
papel na preservação de alimentos que não o de promover uma
barreira inerte a influências externas”. “Uma embalagem ativa é
aquela que, além de proteger, interage com o produto e, em alguns
casos, responde realmente a mudanças”.
http://images.google.com.br/imgres?imgurl=http://inventabrasilnet.t5.com.br/embativa.jpg&imgrefurl=http://inventabrasilnet.t5.com.br/embativa.htm&h=103&w=150&sz=24&hl=pt-BR&start=41&um=1&tbnid=kFDu_j_Yo_XhgM:&tbnh=66&tbnw=96&prev=/images%3Fq%3D%2522Embalagens%2Bativas%2522%2B%26start%3D40%26ndsp%3D20%26svnum%3D10%26um%3D1%26hl%3Dpt-BR%26lr%3Dlang_pt%26sa%3DN
http://images.google.com.br/imgres?imgurl=http://www.aenda.org.br/Aenda/JPG/DesRecom02.jpg&imgrefurl=http://www.aenda.org.br/Aenda/Pg11.htm&h=328&w=454&sz=32&hl=pt-BR&start=6&um=1&tbnid=KMZ0Drn0AaDnnM:&tbnh=92&tbnw=128&prev=/images%3Fq%3D%2522Embalagens%2522%2B%26svnum%3D10%26um%3D1%26hl%3Dpt-BR%26lr%3Dlang_pt%26sa%3DG
http://images.google.com.br/imgres?imgurl=http://www.rosil.com.br/imagens/produtos/1061.jpeg&imgrefurl=http://www.rosil.com.br/&h=1053&w=1221&sz=314&hl=pt-BR&start=288&um=1&tbnid=qSyM4EUX-xSYzM:&tbnh=129&tbnw=150&prev=/images%3Fq%3D%2522Embalagens%2522%2B%26start%3D280%26ndsp%3D20%26svnum%3D10%26um%3D1%26hl%3Dpt-BR%26lr%3Dlang_pt%26sa%3DN
http://images.google.com.br/imgres?imgurl=http://www.exportes.org.br/exportes/imagem_produtos/1947.jpg&imgrefurl=http://www.exportes.org.br/exportes/portugues/listar_produto/mostra.asp%3Fcategoria%3D15%26produto%3D1239&h=240&w=320&sz=13&hl=pt-BR&start=388&um=1&tbnid=tdujALHRImGGaM:&tbnh=89&tbnw=118&prev=/images%3Fq%3D%2522Embalagens%2522%2B%26start%3D380%26ndsp%3D20%26svnum%3D10%26um%3D1%26hl%3Dpt-BR%26lr%3Dlang_pt%26sa%3DN
Embalagem Papel na Conservação do Alimento
Convencional •Barreiras a contaminações (microbiológicas e químicas) 
e prevenção de migração de seus próprios componentes 
para o alimento.
Ativa •Barreiras a contaminações (microbiológicas e químicas) 
e prevenção de migração de seus próprios componentes 
para o alimento.
• Funções adicionais, entre as quais podem ser destacadas: 
(a) absorção de compostos que favorecem a deterioração, 
(b) liberação de compostos que aumentam a vida-de-
prateleira, e (c) monitoramento da vida-de-prateleira.
http://images.google.com.br/imgres?imgurl=http://inventabrasilnet.t5.com.br/embativa.jpg&imgrefurl=http://inventabrasilnet.t5.com.br/embativa.htm&h=103&w=150&sz=24&hl=pt-BR&start=41&um=1&tbnid=kFDu_j_Yo_XhgM:&tbnh=66&tbnw=96&prev=/images%3Fq%3D%2522Embalagens%2Bativas%2522%2B%26start%3D40%26ndsp%3D20%26svnum%3D10%26um%3D1%26hl%3Dpt-BR%26lr%3Dlang_pt%26sa%3DN
http://images.google.com.br/imgres?imgurl=http://www.aenda.org.br/Aenda/JPG/DesRecom02.jpg&imgrefurl=http://www.aenda.org.br/Aenda/Pg11.htm&h=328&w=454&sz=32&hl=pt-BR&start=6&um=1&tbnid=KMZ0Drn0AaDnnM:&tbnh=92&tbnw=128&prev=/images%3Fq%3D%2522Embalagens%2522%2B%26svnum%3D10%26um%3D1%26hl%3Dpt-BR%26lr%3Dlang_pt%26sa%3DG
http://images.google.com.br/imgres?imgurl=http://www.rosil.com.br/imagens/produtos/1061.jpeg&imgrefurl=http://www.rosil.com.br/&h=1053&w=1221&sz=314&hl=pt-BR&start=288&um=1&tbnid=qSyM4EUX-xSYzM:&tbnh=129&tbnw=150&prev=/images%3Fq%3D%2522Embalagens%2522%2B%26start%3D280%26ndsp%3D20%26svnum%3D10%26um%3D1%26hl%3Dpt-BR%26lr%3Dlang_pt%26sa%3DN
http://images.google.com.br/imgres?imgurl=http://www.exportes.org.br/exportes/imagem_produtos/1947.jpg&imgrefurl=http://www.exportes.org.br/exportes/portugues/listar_produto/mostra.asp%3Fcategoria%3D15%26produto%3D1239&h=240&w=320&sz=13&hl=pt-BR&start=388&um=1&tbnid=tdujALHRImGGaM:&tbnh=89&tbnw=118&prev=/images%3Fq%3D%2522Embalagens%2522%2B%26start%3D380%26ndsp%3D20%26svnum%3D10%26um%3D1%26hl%3Dpt-BR%26lr%3Dlang_pt%26sa%3DN
Aplicações da Embalagem Ativa
 As primeiras patentes de embalagens ativas surgiram na década de 80
no Japão e Estados Unidos.
 O conceito foi aplicado, inicialmente, na indústria farmacêutica, com os
adesivos que liberam doses gradativas de medicamentos através da
pele, como os repositores de hormônios.
 Em Alimentos: filmes antimicrobianos, embalagens comestíveis,
absorvedores de etileno, absorvedores de oxigênio, absorvedores de
umidade, liberadores e absorvedores de sabor, controladores de
temperatura, liberadores de enzimas, absorção de radiação,
manutenção da coloração, etc..
Filmes Antimicrobianos
✓Objetivo: reduzir, inibir ou retardar o crescimento na superfície dos 
alimentos.
➢ Antimicrobianos aplicados na forma convencional podem ser inibidos 
pela ação de alguns componentes dos alimentos.
➢ A contaminação ocorre principalmente na superfície.
Os conservantes podem ser liberados controladamente sobre a
superfície de um alimento, através de difusão e evaporação a partir do
filme ou através de reação química ou enzimática

MAIOR EFICIÊNCIA

Devido a migração lenta do agente antimicrobiano,ajudando a manter a 
concentração adequada onde ela é requerida.
✓Componentes ativos
✓ Antimicrobianos usados: ácido sórbico, ácido propionico, sorbato 
de potássio, ácido benzóico, benzoato de potássio e ácido cítrico
✓ Bacteriocinas: nisina e lisozima
✓ Polissacarídeos:quitosana
✓ Agentes quelantes: EDTA,prata.
✓Apresentação
➢ Adição de sachês internos com antimicrobianos voláteis;
➢ Incorporação de antimicrobianos no polímero;
➢ Imobilização dos antimicrobianos na superfície do polímero por 
ligação iônica ou covalente;
➢ Adsorção do antimicrobiano as paredes do polímero;
➢ Uso de polímeros com atividade antimicrobiana.
➢ Os conservantes podem ser adicionados ao polímero por fusão ou 
solubilização.
✓ Exemplos:
✓ Nisina e lisozima em filmes protéicos para inibir crescimento de 
Lactobacillus plantarum e E coli. 
✓ Quitosana ação fungicida e bactericida.
✓ Filmes a base de acetato de sódio com lactato de sódio para salsichas, 
com propionato de sódio para pães, etc.
✓Requisitos para os filmes: ser efetivos contra um amplo espectro de 
microrganismos, ser eficiente em baixas concentrações de aditivos, não alterar 
sensorialmente o alimento, ter custo compatível e atender a legislação vigente.
✓Obs: 
✓ Alterações na embalagem promovida pela incorporação dos aditivos;
✓ Antimicrobianos GRAS.
Absorvedores de Etileno
✓O etileno (C2H4) é um composto liberado durante o metabolismo das frutas
climatéricas.
✓Atua como um hormônio vegetal, acelerando a respiração, a maturação e a
senescência do vegetal.
✓O controle dos níveis desse composto tem sido indicado para aumentar a vida-
de-prateleira dos vegetais.
✓A remoção do etileno:
✓ Agente oxidante (permanganato de potássio):
* Sachês com alta permeabilidade ao etileno;
* Encapsulado na estrutura dos filmes de embalagens.
➢O mecanismo de ação baseia-se no poder oxidativo do permanganato de
potássio, que oxida o etileno em acetato e etanol.
➢Esses absorvedores não podem entrar em contato com os produtos devido à
toxicidade
Absorvedores de Oxigênio
✓Substâncias quimicamente reativas com O2 acondicionadas em
material permeável, geralmente na forma de sachês.
✓ Agentes oxidantes;
✓ Sistemas enzimáticos;
✓ Sistemas fotoquímicos.
➢Agentes oxidantes
✓ Vantagens
✓Alta capacidade de redução dos níveis de O2
✓ Efeitos da remoçãodo O2 do interior das embalagens:
✓ Redução ou inibição do crescimento de fungos e de bactérias aeróbias;
✓ Redução das taxas de oxidação de vários compostos presentes nos 
alimentos.
Absorvedores de Oxigênio
➢Agentes oxidantes
✓Por que empregar absorvedores de O2 ?
✓ São de fácil utilização;
✓ Previnem crescimento de microrganismos aeróbios;
✓ Retardam oxidação de lipídeos e de compostos de sabor. 
✓ Desvantagens
✓ Possibilidades de colapsagem da embalagem (que pode ser evitada pelo 
uso de um sistema absorvedor de O2 e gerador de CO2);
✓ Favorecimento ao crescimento de microrganismos anaeróbios. 
✓Absorvedores empregados
✓ Agentes metálicos redutores (óxido de ferro em pó, carbonato ferroso e 
platina metálica).
✓Fe → Fe+2 + 2e-
✓½ O2 + H2O + 2e
- → 2 OH-
✓Fe+2 + 2OH- → Fe(OH)2
✓Fe(OH)2 + ¼ O2 + ½ H2O → Fe(OH)3
✓ Exemplos de Aplicação
✓ Produtos de panificação;
✓ Bôlos;
➢ Sistemas enzimáticos
✓Envolvem a incorporação, na superfície interna de filmes, de enzimas 
oxidantes, juntamente com o respectivo substrato a ser oxidado.
Ex: glicose oxidase + glicose, álcool oxidase + etanol 
➢ Sistemas Fotoquímicos
✓Emprega um pigmento fotossensibilizante e um aceptor de O2 singlete.
✓ O oxigênio singlete reage mais rapidamente que o triplete.
✓ Fotossensibilizante: eritrosina 
✓ Aceptor de O2 : DMA – dimetil antracina ou TPP – tetraperil porfina 
Fóton + matriz ® matriz*
Matriz* + O2 ® matriz + O2*
O2* + receptor ® receptor oxidado
Absorvedores de Umidade
•O acúmulo de água no interior da embalagem pode:
– Crescimento microbiano;
– Prejuízo às propriedades de barreira a gases de filmes hidrofílicos;
– Acúmulo de água condensada na superfície de hortaliças;
– Acúmulo de água exsudada de carnes congeladas.
Como prevenir e estabelecer a umidade relativa desejada no espaço livre da
embalagem?
• Incorporação de umectantes (ex: poliálcoois, carboidratos) entre duas
camadas de um filme plástico, sendo o externo de baixa permeabilidade e o
interno de alta permeabilidade à umidade;
•Utilização de sachês contendo compostos dessecantes como álcool,
propilenoglicol e carboidratos.
•Objetivo: reduzir a atividade de água dos produtos, aumentando sua
estabilidade.
Absorvedores de sabor e odor
•Objetivo: eliminar sabores ou odores desagradáveis em um produto, seja
naturalmente presente, seja formado durante a estocagem.
•Exemplos
– Gosto amargo em suco de grapefruit (limonina e naringina) embalagem ativa
na forma de filme de acetato de celulose adicionado da enzima naringinase.
– Aminas resultantes da degradação protéica em pescados  Embalagem
contendo sais de ferro e ácidos orgânicos, que oxidam aminas.
Liberadores de Aditivos diversos
Fixação de substâncias ativas microencapsuladas ao filme da embalagem com
liberação lenta e controlada.
➢A adição de aromas aos materiais de embalagens: melhora da qualidade
sensorial dos produtos durante o período de estocagem.
➢ Adição de enzimas: adição de glicose oxidase mais catalase (remoção de O2 e
de produtos de degradação microbiológica); incorporação de lactase (remoção de
lactose do leite); enzimas modificadoras de colesterol (remoção de colesterol);
indicadores tempo-temperatura à base de enzimas.
➢ Adição de antioxidantes: usada em cereais.
Absorvedores de sabor e odor
• Objetivo: eliminar sabores ou odores desagradáveis em um produto, seja
naturalmente presente, seja formado durante a estocagem.
• Exemplos
– Gosto amargo em suco de grapefruit (limonina e naringina) embalagem
ativa na forma de filme de acetato de celulose adicionado da enzima
naringinase.
– Aminas resultantes da degradação protéica em pescados  Embalagem
contendo sais de ferro e ácidos orgânicos, que oxidam aminas.
Embalagens para Atmosferas Modificadas
• Permeabilidade seletiva para gases.
Absorção de Radiação
• Absorção de radiação UV
• Objetivo: diminuição de processos oxidativos e perda de cor.
Sistemas Monitoradores de Temperatura
• Úteis para se monitorar a vida-de-prateleira de alimentos.
• Fornecem uma história do produto através de integradores tempo-
temperatura aos quais o alimento foi exposto indicação visual da
vida-de-prateleira remanescente ou indicação de se o tempo-
temperatura total excedeu um valor pré-determinado.
• Baseado em diversos princípios físicos e químicos:
– Temperatura de fusão do gelo;
– Taxa de difusão de um composto em géis;
– Reações químicas dependentes de temperatura ou do grau de
exposição a tempo-temperatura.
Embalagens Comestíveis
• Biopolímeros formados a partir de polissacarídeos, proteínas ou
lipídios.
•Tipos: filmes ou coberturas.
•Objetivos principais:
– Controle das trocas gasosas com o ambiente (alimentos
frescos);
– Controle da entrada de O2 (alimentos oxidáveis);
– Controle de transferência de umidade (alto gradiente de
umidade relativa entre o alimento e o ambiente);
– Retenção de aditivos;
– Controle da incorporação de óleos e solutos para os
alimentos durante o processamento;
• Biodegradabilidade = "ambientalmente corretas".